一种基于有限元的薄壁杆件畸变屈曲分析方法

提出一种不需要假设屈曲模态变形纵向分布的薄壁构件畸变屈曲分析方法。该方法通过在ANSYS中施加约束,限定薄壁构件的屈曲模式,使之符合畸变变形特征,从而实现基于有限元的纯模态线性畸变屈曲分析。对有限元模型的约束在每个截面独立施加,且纵横向变形约束相互无关,其中纵向变形约束用以区分畸变变形和整体弯扭变形;横向变形约束用以区分畸变变形和局部变形。以轴压开口薄壁构件为例,对该方法的准确性做了对比分析,并讨论薄壁中面横向正应变对构件屈曲临界力的影响。     

冷弯薄壁构件屈曲模态力学准则的有限元验证

现有冷弯薄壁型钢设计规范中需要获知薄壁结构各个模态屈曲特性,如局部板件屈曲、畸变屈曲和整体屈曲。从工程设计需要出发,系统介绍约束有限元条分法的基础理论及进展,并着重阐述其在区分屈曲模态时的相关力学假设。对于由这些力学假设定义的模态是否正确,基于有限元静力分析从一个全新的角度验证其合理性。     

薄壁杆件非线性分析的柔度法的可行性研究

围绕薄壁杆件分析理论,简单介绍了有关薄壁杆件分析中存在的问题,提出了进一步发展高精度分析单元模型的思路,并说明了广义梁柔度法研究的主要内容,为相关研究积累了经验。     

基于广义梁理论的薄壁构件屈曲模态有限元分析

提出基于广义梁理论(GBT)的新方法,将各向同性薄壁构件通过壳体有限元分析方法(FEA)获得的弹性屈曲模态分解成整体、畸变和局部屈曲模态。其创新之处在于仅使用GBT截面变形模态,而非构件变形模态。该方法能够单独计算各屈曲模态,更好地了解各构件的后屈曲特性和强度曲线。根据GBT的经典假设,忽略剪切应变和横向张力。通过有限元方法得到的各模态与经典GBT计算结果一致。     

薄壁杆件理论在高层结构分析中的应用

在简要评述薄壁杆件理论的基础上,用薄壁杆件理论分析了钢筋砼剪力墙存在的问题,并以几个算例定量地说明了其模型化误差的大小。     

薄壁空心墩温度效应有限元分析

文章采用MIDAS软件对50m薄壁空心墩温度效应进行有限元分析.分析结果表明,空心墩沿横截面不同厚度呈非线性温度分布,使墩身发生温度弯曲变形,温度高的一边纤维变形受到温度低的一边纤维变形的约束,因此产生局部温度自我约束力.     

薄壁方钢管混凝土短柱承载性能非线性有限元分析

采用ANSYS软件,对薄壁方钢管混凝土短柱的承栽性能进行非线性有限元分析.考虑轴压作用下带肋与不带肋两种截面形式的薄壁方钢管混凝土短柱力学性能,并得出其破坏模态,计算结果与试验结果吻合较好.针对该类构件,探讨加劲肋和钢管强度对其承载力的影响.结果表明,设置加劲肋能有效提高薄壁方钢管混凝土短柱的轴压承载力,与不带肋短拄相...     

高强薄壁钢组合柱有限元研究

建立了高强薄壁钢组合柱的有限元数值模型,与试验比较验证了模型了正确性,并展开参数分析,研究了螺丝间距对于试件承载力的影响规律,并提出了合适的螺丝间距。     

考虑剪力滞后的薄壁杆件振动

本文根据位移变分原理，用一个叫做有限杆元法的离散方法对任意截面形状的薄壁杆件进行动力分析。动力分析除了考虑薄壁杆件的翘曲变形和扭转变形外，还考虑了反映剪力滞后现象的杆壁中面上剪应变的影响，与有限单元软件包COSMOS／M的计算结果比较，本文的方法能够精确，灵活和有效地进行薄壁杆件的动力分析。     

火荷载作用下构件内温度场非线性有限元分析

火荷载作用下,构件内温度场受火场温度曲线、构件表面热交换系数及构件的热参数等众多因素影响,绝大多数问题得不到解析解,而实验又复杂且昂贵,故需要用软件TFIELD进行分析。软件所采用的数学模型,求解方法及前后处理器进行介绍。与有关数据对此表明,此软件具有较高的精度,文中给出了一个算例。     

非对称开口截面薄壁圆形曲梁的非线性自由振动分析

为具有非对称开口截面的薄壁曲梁的非线性自由振动分析构建了一个有限元公式,由虚功原理推导出动能和势能,并考虑了弯曲-扭转耦合、扭曲和剪心位置等影响。有限元分析中,2结点薄壁曲线构件的形状函数采用三次多项式计算。每个结点具有7个自由度,其中包括扭曲自由度。采用直接迭代法计算非线性特征值。将计算结果与直线梁的计算结果相对比。同时归纳了具有多种半径和对角的曲梁的非线性自由振动分析结果。     

八边形薄壁高墩非线性稳定分析

论述了薄壁高墩的两类稳定问题,在考虑了几何非线性和材料非线性的基础上,结合仙神河斜拉桥的工程实例,对比分析了该部分斜拉桥的八边形薄壁高墩的稳定性,通过分析可知,考虑非线性影响的稳定分析对于指导工程实践具有更好的实际意义。     

腹板开孔冷弯薄壁槽钢构件有限元分析

为研究腹板开孔对冷弯薄壁槽钢非纯弯构件抗弯承载力及屈曲模式的影响,本文选取不同孔洞数目和不同孔洞尺寸的冷弯薄壁槽钢非纯弯构件进行有限元分析。结果表明:开孔较小的构件发生了畸变屈曲为主的失稳模式,开孔较大的构件发生了局部屈曲为主的失稳模式。梯度弯矩对畸变屈曲有较大影响,对局部屈曲有较小影响,导致开孔较小的构件承载力大于不开孔构件承载力,开孔较大构件承载力小于不开孔构件承载力。     

薄壁构件二阶分析的新方法

根据截面绕定轴转动理论建立的空间稳定校核方法,用实例说明这种以二阶应力为依据的验算方法,概念清楚,计算简捷明了。     

对薄壁杆件扭转刚度矩阵的建议

指出了在高层建筑结构简化计算中使用的、用双曲函数表达的薄壁杆件扭转刚度矩阵在实用中可能出现的问题.介绍了另两种可统一考虑二次剪应力影响的扭转刚度矩阵表达式.通过数值算例的对比,建议推广应用计算结果稳定、运用范围广的陈伯真表达式.     

薄壁构件一阶分析的新方法

根据动态坐标法的计算步骤,用实例演示它的计算过程,表明这个方法特别简捷。希望该方法在目前薄壁结构的应用日益广泛,多维变形分析的需要更加迫切的情况下能够成为帮助人们直观理解的工程实用计算方法。